2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第十一章 電路及其應(yīng)用 第三節(jié) 第2課時(shí) 實(shí)驗(yàn)2金屬絲電阻率的測量教案 新人教版必修3

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十一章電路及其應(yīng)用第三節(jié)第2課時(shí)實(shí)驗(yàn)2金屬絲電阻率的測量教案新人教版必修3主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：高中物理實(shí)驗(yàn)課——金屬絲電阻率的測量

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中物理必修3年級(jí)，1班和2班

3.授課時(shí)間：2024年10月15日，周一下午第三節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)（45分鐘）

二、教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)

1.教學(xué)內(nèi)容：

a.學(xué)習(xí)金屬絲電阻率的定義和影響因素

b.掌握測量金屬絲電阻率的方法和實(shí)驗(yàn)操作步驟

c.運(yùn)用公式計(jì)算金屬絲的電阻率

2.教學(xué)目標(biāo)：

a.學(xué)生能理解金屬絲電阻率的概念和影響因素

b.學(xué)生能獨(dú)立完成金屬絲電阻率的測量實(shí)驗(yàn)

c.學(xué)生能運(yùn)用公式計(jì)算金屬絲的電阻率，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果

三、教學(xué)方法和手段

1.教學(xué)方法：

a.講授法：講解金屬絲電阻率的定義和影響因素

b.實(shí)驗(yàn)法：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行金屬絲電阻率的測量實(shí)驗(yàn)

c.討論法：引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探討實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題

2.教學(xué)手段：

a.實(shí)驗(yàn)器材：金屬絲、電源、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器等

b.教學(xué)輔助工具：PPT、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板等

四、教學(xué)過程和安排

1.導(dǎo)入（5分鐘）：

a.回顧上一節(jié)課的內(nèi)容，引入本節(jié)課的主題——金屬絲電阻率的測量

b.講解金屬絲電阻率的定義和影響因素

2.實(shí)驗(yàn)操作（15分鐘）：

a.學(xué)生分組，每組配備實(shí)驗(yàn)器材

b.指導(dǎo)學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行金屬絲電阻率的測量實(shí)驗(yàn)

c.學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，教師巡回指導(dǎo)

3.數(shù)據(jù)處理和分析（15分鐘）：

a.學(xué)生運(yùn)用公式計(jì)算金屬絲的電阻率

b.學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探討實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題

c.教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，解答學(xué)生的疑問

4.總結(jié)和反饋（5分鐘）：

a.學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析結(jié)論

b.教師對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)和成果進(jìn)行評價(jià)和反饋

五、教學(xué)資源和材料

1.實(shí)驗(yàn)器材：金屬絲、電源、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器等

2.教學(xué)輔助工具：PPT、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板等

六、教學(xué)評估和反饋

1.學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的正確性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

2.學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析深度和結(jié)論的合理性

3.教師對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)和成果進(jìn)行評價(jià)和反饋核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究：通過實(shí)驗(yàn)探究，提高學(xué)生對金屬絲電阻率測量方法的理解，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)處理能力。

2.邏輯推理：使學(xué)生能夠運(yùn)用公式計(jì)算金屬絲的電阻率，并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的分析和解釋。

3.知識(shí)應(yīng)用：培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的能力，使學(xué)生能夠理解電阻率在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

4.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，嚴(yán)謹(jǐn)對待實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的態(tài)度，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

a.金屬絲電阻率的定義和影響因素：本節(jié)課的重點(diǎn)是讓學(xué)生理解金屬絲電阻率的定義以及影響電阻率的因素，如溫度、長度和橫截面積等。

b.測量金屬絲電阻率的方法和實(shí)驗(yàn)操作步驟：學(xué)生需要掌握測量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)方法，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)備的連接、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理等。

c.運(yùn)用公式計(jì)算金屬絲的電阻率：學(xué)生需要能夠運(yùn)用公式計(jì)算金屬絲的電阻率，并理解公式中各參數(shù)的含義。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

a.金屬絲電阻率的測量方法：學(xué)生可能對如何準(zhǔn)確測量金屬絲的電阻率感到困惑，特別是對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理方法不理解。

b.實(shí)驗(yàn)誤差的分析：學(xué)生可能對如何分析實(shí)驗(yàn)誤差，以及如何減小誤差感到困難。

c.公式計(jì)算金屬絲的電阻率：學(xué)生可能對如何運(yùn)用公式計(jì)算金屬絲的電阻率不熟悉，特別是對公式中各參數(shù)的含義理解不清晰。

d.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和解釋：學(xué)生可能對如何分析和解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果感到困惑，不知道如何將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與所學(xué)的理論知識(shí)相結(jié)合。

針對以上難點(diǎn)，教師在教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)講解和強(qiáng)調(diào)，并通過示例和練習(xí)幫助學(xué)生理解和掌握。同時(shí)，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論，提問和解答疑問，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：在講解金屬絲電阻率的定義和影響因素時(shí)，教師可以通過清晰簡潔的語言，系統(tǒng)地闡述相關(guān)理論知識(shí)，幫助學(xué)生建立扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

2.實(shí)驗(yàn)法：在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過實(shí)踐操作，使學(xué)生更好地理解金屬絲電阻率的測量方法和原理。

3.討論法：在數(shù)據(jù)處理和分析環(huán)節(jié)，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探討實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和解決方法。通過討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和批判性思維。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：教師可以利用多媒體設(shè)備，如PPT、視頻等，展示實(shí)驗(yàn)操作步驟、原理動(dòng)畫等，增強(qiáng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和過程的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.教學(xué)軟件：教師可以運(yùn)用教學(xué)軟件，如在線實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件等，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板：提供實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板，引導(dǎo)學(xué)生按照規(guī)范的格式撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫能力，提高學(xué)生的學(xué)術(shù)素養(yǎng)。

4.互動(dòng)平臺(tái)：利用互動(dòng)平臺(tái)，教師可以發(fā)布實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)思考題等，引導(dǎo)學(xué)生提前預(yù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。同時(shí)，學(xué)生可以通過互動(dòng)平臺(tái)提問、討論，教師可以及時(shí)解答學(xué)生的疑問，提高教學(xué)效果。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對金屬絲電阻率測量的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道電阻率是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于電路和電阻率的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受電阻率在電路中的應(yīng)用。

簡短介紹電阻率的定義和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.電阻率基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解電阻率的基本概念、影響因素和測量方法。

過程：

講解電阻率的定義，包括其主要影響因素如溫度、長度和橫截面積等。

詳細(xì)介紹測量電阻率的方法和實(shí)驗(yàn)操作步驟，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.電阻率案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解電阻率的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的電阻率案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解電阻率的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用電阻率解決實(shí)際問題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論電阻率在電路設(shè)計(jì)中的未來應(yīng)用和改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與電阻率相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對電阻率的認(rèn)知識(shí)點(diǎn)梳理1.電阻率定義：電阻率是材料本身的一種屬性，它反映了材料對電流阻礙的程度。電阻率的符號(hào)為ρ，單位是歐姆·米（Ω·m）。

2.影響電阻率的因素：

a.材料種類：不同材料的電阻率不同，如銅的電阻率小于鐵的電阻率。

b.溫度：溫度升高，電阻率一般會(huì)增大，如金屬的電阻率隨溫度升高而增大。

c.長度：電阻率與導(dǎo)體的長度成正比。

d.橫截面積：電阻率與導(dǎo)體的橫截面積成反比。

3.電阻率的測量方法：

a.實(shí)驗(yàn)方法：通過測量導(dǎo)體兩端的電壓和電流，計(jì)算得到電阻率。

b.公式法：根據(jù)導(dǎo)體的長度、橫截面積和測量得到的電阻，運(yùn)用公式ρ=R×S/L計(jì)算電阻率，其中R是電阻，S是橫截面積，L是長度。

4.歐姆定律：歐姆定律是描述電阻器中電壓、電流和電阻之間關(guān)系的基本定律。公式為V=IR，其中V是電壓，I是電流，R是電阻。

5.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路：

a.串聯(lián)電路：電路中的元件依次連接，電流在各個(gè)元件中相同，電壓分配。

b.并聯(lián)電路：電路中的元件平行連接，電壓在各個(gè)元件中相同，電流分配。

6.串并聯(lián)混合電路：由串聯(lián)電路和并聯(lián)電路組成的復(fù)雜電路。

7.電路圖：電路圖是用來表示電路連接方式、元件符號(hào)和電壓電流方向的圖示。

8.實(shí)驗(yàn)器材：金屬絲、電源、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、數(shù)字多用表等。

9.實(shí)驗(yàn)操作步驟：

a.連接電路：將電源、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器和金屬絲按照實(shí)驗(yàn)要求連接成電路。

b.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器：使金屬絲兩端的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)值。

c.測量電流：通過電流表測量金屬絲中的電流。

d.記錄數(shù)據(jù)：記錄電流和電壓的數(shù)值。

e.改變電壓值：重復(fù)步驟b到d，至少測量三次，記錄數(shù)據(jù)。

f.計(jì)算電阻率：運(yùn)用公式ρ=R×S/L計(jì)算電阻率，其中R是電阻，S是橫截面積，L是長度。

10.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：

a.金屬絲的長度要適中，太短會(huì)導(dǎo)致電阻率測量不準(zhǔn)確。

b.確保電流表和電壓表的正確連接，避免測量誤差。

c.在測量過程中，避免金屬絲發(fā)生振動(dòng)，以免影響測量結(jié)果。

11.實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫：

a.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模好鞔_實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，描述?shí)驗(yàn)的基本要求和預(yù)期結(jié)果。

b.實(shí)驗(yàn)原理：簡要介紹實(shí)驗(yàn)原理，包括歐姆定律和電阻率的計(jì)算公式。

c.實(shí)驗(yàn)器材：列出實(shí)驗(yàn)所用的器材和數(shù)量。

d.實(shí)驗(yàn)步驟：詳細(xì)描述實(shí)驗(yàn)操作步驟，包括連接電路、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器、測量電流等。

e.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中記錄的電流和電壓數(shù)據(jù)，并計(jì)算電阻率。

f.實(shí)驗(yàn)分析和討論：分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探討可能存在的誤差來源，并提出改進(jìn)措施。

g.結(jié)論：總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確認(rèn)電阻率的測量值。

h.參考文獻(xiàn)：列出實(shí)驗(yàn)過程中引用的參考資料。板書設(shè)計(jì)①電阻率定義：電阻率（ρ）是材料本身的一種屬性，反映材料對電流阻礙的程度，單位是歐姆·米（Ω·m）。

②影響電阻率的因素：

a.材料種類

b.溫度

c.長度

d.橫截面積

③測量電阻率的方法：

a.實(shí)驗(yàn)法：通過測量導(dǎo)體兩端的電壓和電流，計(jì)算得到電阻率。

b.公式法：根據(jù)導(dǎo)體的長度、橫截面積和測量得到的電阻，運(yùn)用公式ρ=R×S/L計(jì)算電阻率，其中R是電阻，S是橫截面積，L是長度。

④歐姆定律：歐姆定律是描述電阻器中電壓、電流和電阻之間關(guān)系的基本定律。公式為V=IR，其中V是電壓，I是電流，R是電阻。

⑤串聯(lián)電路和并聯(lián)電路：

a.串聯(lián)電路：電路中的元件依次連接，電流在各個(gè)元件中相同，電壓分配。

b.并聯(lián)電路：電路中的元件平行連接，電壓在各個(gè)元件中相同，電流分配。

⑥實(shí)驗(yàn)器材：金屬絲、電源、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、數(shù)字多用表等。

⑦實(shí)驗(yàn)操作步驟：

a.連接電路

b.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器

c.測量電流

d.記錄數(shù)據(jù)

e.改變電壓值

f.計(jì)算電阻率

⑧實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：

a.金屬絲的長度要適中

b.確保電流表和電壓表的正確連接

c.在測量過程中，避免金屬絲發(fā)生振動(dòng)

⑨實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫：

a.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

b.實(shí)驗(yàn)原理

c.實(shí)驗(yàn)器材

d.實(shí)驗(yàn)步驟

e.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

f.實(shí)驗(yàn)分析和討論

g.結(jié)論

h.參考文獻(xiàn)

⑩板書藝術(shù)性和趣味性：通過使用顏色、圖形和創(chuàng)意設(shè)計(jì)，使板書更具吸引力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

1.電阻率的定義和影響因素：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握電阻率的定義，了解其作為材料屬性反映材料對電流阻礙的程度，并掌握影響電阻率的因素，如材料種類、溫度、長度和橫截面積等。

2.測量電阻率的方法：學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)法和公式法測量電阻率，理解實(shí)驗(yàn)操作步驟和公式計(jì)算方法，掌握電阻率的測量技巧。

3.歐姆定律的應(yīng)用：學(xué)生應(yīng)理解歐姆定律的基本原理，學(xué)會(huì)運(yùn)用公式V=IR計(jì)算電壓、電流和電阻之間的關(guān)系，并能夠?qū)W姆定律應(yīng)用于實(shí)際電路分析。

4.電路的串聯(lián)和并聯(lián)：學(xué)生應(yīng)理解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)，能夠區(qū)分這兩種電路的電流和電壓分配規(guī)律，并能應(yīng)用到實(shí)際電路分析中。

5.實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)：學(xué)生應(yīng)掌握實(shí)驗(yàn)操作的基本步驟，了解實(shí)驗(yàn)器材的使用方法和注意事項(xiàng)，能夠安全、準(zhǔn)確地進(jìn)行電阻率的測量實(shí)驗(yàn)。

6.實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫：學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟、數(shù)據(jù)和結(jié)論等，能夠清晰、準(zhǔn)確地表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析。

當(dāng)堂檢測：

1.請簡述電阻率的定義和單位。

2.影響電阻率的因素有哪些？請舉例說明。

3.請簡要描述如何使用實(shí)驗(yàn)法和公式法測量電阻率。

4.請解釋歐姆定律的原理，并用公式表示。

5.請描述串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)，并舉例說明。

6.在進(jìn)行電阻率測量實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要注意哪些事項(xiàng)？

7.請簡要說明如何撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括哪些內(nèi)容？

8.請解釋如何使用電流表和電壓表進(jìn)行電阻率的測量。

9.請描述如何計(jì)算電阻率，包括公式和計(jì)算步驟。

10.在實(shí)驗(yàn)中，如何確保電流表和電壓表的正確連接？反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.引入多媒體教學(xué)手段：通過視頻、動(dòng)畫等多媒體教學(xué)手段，使抽象的理論知識(shí)更加形象具體，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力。

2.實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)的互動(dòng)教學(xué)：在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生提問、討論，教師進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和問題解決能力。

3.引入實(shí)際案例分析：選擇與學(xué)生生活實(shí)際相關(guān)的案例，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析，提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力和批判性思維能力。

（二）存在主要問題

1.實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)的指導(dǎo)不足：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中可能遇到問題，教師需要給予更多的指導(dǎo)和反饋，幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中的問題。

2.課堂互動(dòng)不足：課堂上